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內部潮汐熱加上厚氫大氣層,流浪行星的衛星可能適合繁衍生命

科技新報

更新於 03月23日12:13 • 發布於 03月23日12:11

生命不一定需要陽光?在宇宙最空曠、黑暗、連恆星都沒有的寒冷星際空間,可能反而存在適居處所。

天文學家至今已發現數百顆於星際空間「流浪」的系外行星,它們多數因劇烈重力相互作用而被母系統甩出。這些行星離開原星系後少了恆星輻射「保暖」,通常變得極度寒冷,但根據天文學家說法,流浪行星的衛星命運比想像有趣──只要擁有濃厚且以氫為主的大氣層,繞行流浪行星的衛星就能保留潮汐力於內部深處產生的大量熱量。

這些衛星如何在接近絕對零度的外太空禦寒?主要依靠兩招:自備暖暖包(內部潮汐加熱)、穿上超級羽絨衣(氫氣大氣層)。

科學家解釋,衛星軌道可能在混亂噴射過程變得高度離心,導致被主行星引力強烈拉伸擠壓,下場類似太陽系木衛二、土衛二,這些潮汐力反而幫助衛星從內部產生源源不絕的熱能。

但光有內部熱量還不夠(大多逸散至太空),根據新研究模擬,這些衛星若保留濃厚「氫氣大氣層」就會像一件超保暖羽絨衣,氫分子在高壓條件下透過「碰撞誘導吸收」(collision-induced absorption,CIA)短暫過程形成超分子複合物、吸收紅外線輻射熱量,能力媲美二氧化碳、甲烷等強效溫室氣體,完美將熱量鎖在星球表面,使表面溫度能讓水維持液態。

某些情況下,衛星適居條件可能在宿主行星離開原生系統後維持長達 43 億年──相當地球目前年齡。

過去,科學家尋找可能孕育生命的系外行星通常盯著恆星系統「適居帶」(不太冷也不太熱的距離),但新研究表明陽光可能不是生命必需物,只要有內部潮汐力及濃厚大氣層,就算天體位於宇宙最黑、最冷之處,表面也可能存在相對溫暖的液態水海洋,增加生命出現可能性。

科學家將來能檢測到這些衛星,但受限儀器解析度,基本上還無法確認、分析流浪衛星是否存在大氣層,探索這些奇異環境的最佳方法只能透過建模。

(首圖僅為示意圖,來源:AI 生成)

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